本科毕业论文-—乐曲硬件演奏电路设计.doc

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1、电子技术课程设计————乐谱演奏电路设计学院:电子工程与电气自动化学院专业、班级:电子科学与技术（1）班姓名:王志愿学号:12021034指导教师:常红霞2014年12月-36-目录一：设计任务要求…………………………………………….21：课程设计题目………………………………………………22：设计分析……………………………………………………23：工程设计总述………………………………………………5二：总体框图……………………………………………………8三：选择器件……………………………………………………9四：功能模块：（①模块图形

2、、②程序、③功能仿真图、④功能仿真图分析）……………………………………………91：分频器（div）………………………………………………92：计数器（notetabs）………………………………………113：选择模块（choice）………………………………………124：数据翻译模块（tontaba）………………………………145：译码器模块（deled）……………………………166：数控分频器模块（speakera）……………………………177：乐谱数据ROM（四个模块）…………………………………198：地址线的选择…………………

3、……………………………279：led数码管位选功能的解决方案…………………………28五：总体设计电路图…………………………………………28六：六：结束语…………………………………………………………29-36-乐谱演奏电路设计摘要设计了一种基于FPGA的乐谱演奏，该乐谱演奏由用Verilog硬件描述语言设计的核心部件和适当的外围电路构成，可从蜂鸣器上进行演奏也可自动行乐曲演奏。基于FPGA(现场可编程门阵列)芯片，利用Verilog语言，介绍了一种通用乐曲演奏电路的设计，可实现多个八度音阶的乐曲演奏，与简谱的对应关系简单，编程方

4、便，占用资源少，通用性好，可作为IPcore模块引用，构成复杂的SOPC系统．关键词：乐谱演奏；现场可编程门阵列（FPGA）；智力产权核（IPcore）；超高速集成电路硬件描述语言(Verilog)；乐曲AbstractAnelectronicpianoisdesignedbasedonFPGA，whichconsistsofcoreparisthatdesignedbyusingVeriloghardwaredescriptionlanguages，aswellassomeperipherycircuits.Themusic

5、alperformancecanbedonenotonlybykeysbutalsowithautomatictypeintheelectronicpiano．BasedonFPGA，byVeriloglanguage，thispaperintroducesauniversalmusiccircuitdesign，itcanplayhigh，middleandlowmultipletonality，simplecorrespondingrelationwithsimplemusicalnotation，whichprogram

6、seasilyusinglittleresource．ItcanbeuseduniversallyforIPcoreinmakingcomplicatedSOPCsystem．Keywords：electronicpiano；FieldProgrammableGateArray（FPGA）；IntelligencePropertycore(IPcore)；Very-High-SpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage(Verilog)；music一、设计任务要求1、课程设

7、计题目设计一个乐曲演奏电路，能够自动播放编写好的音乐。要求将音乐通过实验箱上的喇叭播放出来,数码管显示播放至第几首音乐。（附加功能：本设计在题目所要求的功能全部实现的基础之上又添加了许多附加功能，所有的功能将在“工程设计总述”中阐明，特此声明。）2、设计分析（1）音乐硬件演奏电路基本原理硬件电路的发声原理，声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制FPGA芯片某个引脚输出一定频率的矩形波，接上扬声器就能发出相应频率的声音。乐曲中的每一音符对应着一个确定的频率，要想FPGA发出不同音符的音调，实际上只要控制它输出相应音

8、符的频率即可。乐曲都是由一连串的音符组成，因此按照乐曲的乐谱依次输出这些音符所对应的频，就可以在扬声器上连续地发出各个音符的音调。而要准确地演奏出一首乐曲，仅仅让扬声器能够发生是不够的，还必须准确地控制乐曲的节奏，即乐曲中每个音符的发生频率及其持续时间是乐曲能够连续演奏的两个